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Was man über die RAM-Geschwindigkeiten wissen muss – Ist schnellerer RAM es wirklich wert?

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 RAMBeim Kauf von Arbeitsspeicher wird man auf diese hohen Zahlen, gefolgt von der Abkürzung MHz (Megahertz) aufmerksam. Vielleicht ist es bereits bekannt, dass es sich dabei um die Geschwindigkeit handelt, zumindest zum Teil, aber was macht die RAM-Geschwindigkeit eigentlich mit dem eigenen Computer?

Ist es gut für das Gaming? Bedeutet eine höhere RAM-Geschwindigkeit in MHz automatisch, dass es sich um ein besseres Produkt handelt? Und welche ist die beste RAM-Geschwindigkeit?

Höhere RAM-Geschwindigkeiten erlauben es dem verbauten Prozessor, auf die am Arbeitsspeicher abgelegten Daten schneller zugreifen zu können, was dem System eine Steigerung in der Prozessor-Performance verschafft.

Was ist RAM bzw. Arbeitsspeicher überhaupt?

RAM (kurz für Random Access Memory, zu Deutsch Direktzugriffsspeicher) wird als temporärer, superschneller Datenspeicher für den eigenen Prozessor (der CPU) genutzt. Wenn man ein Programm startet, schickt die Festplatte die entsprechenden Daten für das Programm auf den RAM, wo der Prozessor viel schneller darauf zugreifen kann, als von der Festplatte selbst.

Wie funktioniert RAM?

Random Access Memory (RAM) ist ein integrierter Schalt-Chip, welcher aus Millionen an Transistoren und Kondensatoren gebaut ist. Jedes Paar aus einem Transistor und einem Kondensator bilden eine Zelle und diese Zellen sind der Ort, wo besagte Daten gespeichert oder zwischengespeichert werden.

Diese Zellen halten elektrische Ladungen und geben diese wieder frei, um Daten schreiben, erneut schreiben und löschen zu können, was es den Daten erlaubt, schneller verändert werden zu können, als auf der herkömmlichen Festplatte (HDD), welche Platten und Aktuator-Arme oder sogar SSDs verwenden.

RAM ist auch unbeständig, was bedeutet, dass sämtliche Daten, die innerhalb der Zellen des Arbeitsspeichers abgelegt werden, verloren sind, sobald der RAM nicht mehr unter Strom steht. Aus diesem Grund ist es nicht möglich, Daten dauerhaft auf die RAM-Module zu schreiben.

Der Teil mit der Random Access (Direktzugriff) im Wort Random Access Memory kommt von der Tatsache, dass Daten auf einer beliebigen Zelle in einer beliebigen Reihenfolge geschrieben und auch von einer beliebigen Zelle wieder ausgelesen werden kann, solange der physische Aufenthaltsort der Zelle, die die Daten beinhaltet, bekannt ist.

Was macht die RAM-Geschwindigkeit?

Die RAM-Geschwindigkeit ist tatsächlich vielseitig. Man kann die MHz (Megahertz) lediglich als einen Maßstab der Geschwindigkeit nehmen und dies als die Art und Weise annehmen, mit der die Geschwindigkeit festgestellt wird. Um die RAM-Geschwindigkeit zu finden, muss man den Taktzyklus bzw. die Taktzeit kennen, sowie die Latenz.

Taktzyklus (RAM MHz)

Die RAM-Frequenz arbeitet den Taktzyklus ab (Anmerkung: Man bezeichnet dies häufig als die RAM-Geschwindigkeit, wenn es auch tatsächlich nur ein Teil der Geschwindigkeits-Gleichung ist.). Jeder Schreib- und Leseprozess wird in einem Zyklus durchgeführt. RAM wird daran gemessen, wie viele Zyklen pro Sekunde durchlaufen werden können. Wenn ein Arbeitsspeicher beispielsweise mit 3200 MHz bewertet ist, so werden 3.200 Zyklen pro Sekunde ausgeführt.

Je mehr dieser Zyklen pro Sekunde geschehen, umso mehr Daten können gespeichert, geschrieben und gelesen werden, was eine flüssigere Nutzererfahrung zufolge hat.

CAS-Latenz

Die CAS-Latenz (kurz für Column Access Strobe, zu Deutsch Speicherlatenz), oder auch mit CL abgekürzt, beschreibt die Verzögerungszeit des Arbeitsspeichers zwischen dem Erhalt eines Befehls und der Fähigkeit, dieses Kommando auszuführen. Die Zahl für die Zeiteinteilung wird zum Beispiel wie folgt aussehen: 15-17-17-35. Diese Ziffern indizieren, wie viele Taktzyklen es dauert, bis der Arbeitsspeicher auf den Befehl antworten kann.

Da die Timings bestimmen, wie schnell der RAM auf einen Befehl antworten kann. Als solches muss ein Arbeitsspeicher mit einer höheren MHz-Zahl, aber langsameren CAS-Timings nicht unbedingt besser sein, als ein Arbeitsspeicher mit einer niedrigeren MHz-Zahl aber schnelleren CAS-Timings.

Die ECHTE RAM-Geschwindigkeit finden

Um die tatsächliche Geschwindigkeit des Arbeitsspeichers feststellen zu können, muss man die Frequenz des RAM (sagen wir, es wären 3200 MHz) nehmen, und diese durch die erste Zahl, die in den CAS-Timings gelistet wird, nehmen wir 14 an, teilen.

Das lässt uns mit 3.200 / 14 = 228,58 zurück. Der Wert von 228,58 steht dafür, wie viele Anweisungen pro Sekunde vom Arbeitsspeicher durchgeführt werden können.

Vergleichen wir das jetzt mit einem langsameren RAM, was die MHz betrifft, der auch über ein niedrigeres CAS-Timing verfügt.

Wir nehmen einen Arbeitsspeicher mit 2133 MHz, welcher eine CAS-Latenz von 6 nutzt.

2.133 / 6 = 355,5 Das bedeutet, das sein RAM mit 2133 MHz, der über eine CAS-Latenz von 6 verfügt, tatsächlich 55 % schneller antworten wird!

Übertakten

Standardmäßig liegt die höchste Taktgeschwindigkeit von DDR4-RAM bei 2133 MHz. Wenn man Arbeitsspeicher zu Gesicht bekommt, der mit einer höheren Geschwindigkeit bewertet ist, so bedeutet das, dass das Modul so bewertet wurde, dass es auf diese Geschwindigkeit übertaktet werden kann.

Man findet vielleicht auch Hinweise darüber, dass ein RAM mit Intel oder AMD kompatibel ist, dies verweist für gewöhnlich auf die verbauten XMP-Profile. Das deutet darauf hin, dass Profile in das Modul integriert wurden, die es dem BIOS des Motherboards erlaubt, den Arbeitsspeicher automatisch auf vom Hersteller spezifizierte Einstellungen zu übertakten.

Selbst, wenn ein RAM für entweder AMD oder Intel spezifiziert wurde, so funktionieren XMP-Profile für gewöhnlich mit beiden, aber man sollte die Spezifikationen des eigenen Mainboards überprüfen.

Kann ich RAM-Geschwindigkeiten untereinander vermischen?

Diese Frage ist eine ziemlich bunte Mischung. Die kurze Antwort lautet ja, manchmal.

Der Arbeitsspeicher selbst ist mit anderem RAM mit anderen Timings und Geschwindigkeiten kompatibel, aber je weiter die beiden in diesen Attributen auseinander liegen, umso schwieriger wird es für das verbaute Mainboard, beide gemeinsam zum Laufen zu bringen.

Ein Beispiel: Zwei RAM-Module mit denselben Geschwindigkeiten (nehmen wir wieder 2133 MHz) und leicht unterschiedlichen CAS-Timings werden ziemlich sicher keine Probleme mit sich bringen. Das Motherboard wird einfach das langsamere Modul ermitteln und dann beide Module mit dieser Geschwindigkeit verwenden.

Je stärker sich zwei Module in Geschwindigkeit und Timing unterscheiden, umso schwieriger wird es für das verbaute Mainboard, beide gemeinsam zum Laufen zu bringen und es könnte eine manuelle Steuerung der Geschwindigkeiten und Timings vonnöten sein, in Form von Übertaktung sowie Untertaktung der Module.

Mit anderen Worten kann man es wahrscheinlich tun, aber dies hätte einen weitaus schlimmeren Kopfschmerz zufolge, als es das wert wäre.

Bandbreite und Kapazität

Die RAM-Geschwindigkeit existiert in der Isolation nicht, man muss also die Bandbreite und Kapazität in der Kaufentscheidung ebenso bedenken. Aufgrund der Quantität der Faktoren kann die RAM-Bandbreite (und die Wirksamkeit als Ganzes) ein etwas kompliziertes Thema sein, welches auf jeden Fall seinen eigenen Artikel verdient (etwas, was wir schon in der nahen Zukunft tun könnten).

Als Konzept ist es relativ einfach: Die Bandbreite beeinflusst die Datenmenge, die in einer gegebenen Zeit durchdringen kann. Und natürlich ist der Speicher der Platz.

Manch einer bevorzugt es, Arbeitsspeicher mit einer Autobahn zu vergleichen. Die Anzahl an Spuren, welche es erlauben, mehr Autos durchzubringen, repräsentiert die Bandbreite. Das Geschwindigkeitslimit stellt die tatsächliche Geschwindigkeit dar. Und der Speicher ist wie eine große (also, eine riesige) Parkgarage, in die alle hinein- und wieder herausfahren (um das Spielen von Videospielen zu ermöglichen).

Natürlich ist es nun so, dass, wenn man über zu wenig Parkplätze in der Garage oder Spuren auf der Autobahn verfügt, oder aber die Geschwindigkeitsbeschränkung zu niedrig ist, alles ins Stocken gerät und sich letztlich festfährt. (Und wenn man das Bauingenieurwesen in diese Metapher miteinbringt, zerbricht das Ganze komplett.)

Welche RAM-Geschwindigkeiten sind von Bedeutung?

So, jetzt haben wir verstanden, was RAM-Geschwindigkeiten überhaupt sind und wie diese funktionieren und sogar, wie diese sich auf das System auswirken. Aber welche Auswirkungen hat das auf das Gaming? Ist es das wert, Arbeitsspeicher zu kaufen, der ein bisschen höher bewertet ist, nur um versuchen zu können, diese hohen FPS-Zahlen zu erreichen?

Ich war selbst schon viele Male sehr neugierig und habe entschieden, auf eigene Faust ein paar Tests durchzuführen.

Hier ist das System, welches ich für die Tests nutzen werde:

  • MSI Pro Carbon Gaming X370 Motherboard
  • AMD Ryzen 7 1700 @ 3,7 GHz
  • Gigabyte Aorus RX 580 XTR
  • 32 GB G.Skill Flare X (CAS: 15) (technisch gesehen zwei separate Riegel von je 16 GB Dual Channel-RAM)
  • 8 GB G.Skill Ripjaw (CAS: 9)
  • Samsung Evo 960 M.2 SSD

Mit diesem Setup werde ich sechs einzelne Tests durchlaufen:

  1. Beide G.Skill Flare X in einem Dual Channel-Setup auf 32 GB mit beiden auf 2933 MHz und 2400 MHz.
  2. Einen einzelnen G.Skill Flare X RAM-Riegel mit 16 GB, mit den Geschwindigkeiten auf 2933 MHz und 2400 MHz.
  3. Den G.Skill Ripjaw 8 GB Riegel werde ich mit Geschwindigkeiten von 3600 MHz und 2133 MHz testen.

Das Testen von einer Reihe an RAM-Kapazitäten und -Geschwindigkeiten wird uns ein größeres Ausmaß an Informationen zur Verfügung stellen, sowohl für High-End-Setups, als auch für Budget-Builds.

Was das Benchmarking betrifft, werde ich die Time Spy Demo von 3DMark nutzen, um sowohl die CPU als auch die Grafikkarte zu testen und die FPS nachzuverfolgen. Ich werde denselben Test für jede RAM-Konfiguration ausführen.

32 GB RAM mit einer Geschwindigkeit von 2933 MHz

Beim Testen der ersten RAM-Konfiguration erreichten wir einen Grafik-Score von 4475, wobei der erste und der zweite FPS-Test (Grafik-Test 1 und 2) mit einem Durchschnitt von respektive 30 und 24 FPS abschnitten.

Das gibt uns ein Gefühl dafür, wie gut die Hardware sich im Gaming schlagen wird. Je höher der Score, umso besser.

  RAMBetrachtet man den CPU-Score, welchen man beachten muss, wenn es um die CPU-Ladezeiten geht, steigen wir bei 7058 ein und erreich einen Durchschnitt von 23 FPS während dem Test.

Der Gesamt-Score von Time Spy lag bei 4734.

32 GB RAM mit einer Geschwindigkeit von 2933 MHz

Grafik-Score

Grafik-Test 1 (FPS)

Grafik-Test 2 (FPS)

CPU-Score

CPU Test
(FPS)

Time Spy Score

4475

30.2

24.83

7058

23.71

4734

32 GB RAM mit einer Geschwindigkeit von 2400 MHz

RAMAls wir unseren RAM in der zweiten Konfiguration zum Laufen brachten, waren die Testergebnisse sehr nahe an den der vorhergehenden Tests, wobei der einzig wirklich merkliche Unterschied im CPU-Test festgestellt werden konnte.

32 GB RAM mit einer Geschwindigkeit von 2400 MHz

Grafik-Score

Grafik-Test 1 (FPS)

Grafik-Test 2 (FPS)

CPU-Score

CPU Test
(FPS)

Time Spy Score

4458

30.04

24.84

6938

23.31

4710

Wie Sie sehen, hat die Geschwindigkeit hier nicht wirklich einen Unterschied gemacht.

16 GB RAM mit einer Geschwindigkeit von 2933 MHz

RAMDer Abfall von 32 GB auf genau die Hälfte hat kaum spürbare Veränderungen im Grafikkarten-Test mit sich gebracht, wir sehen den Unterschied nur beim CPU-Test.

16 GB RAM mit einer Geschwindigkeit von 2933 MHz

Grafik-Score

Grafik-Test 1 (FPS)

Grafik-Test 2 (FPS)

CPU-Score

CPU Test
(FPS)

Time Spy Score

4475

30.25

24.88

6345

21.32

4681

16 GB RAM mit einer Geschwindigkeit von 2400 MHz

RAMAuch hier gab es kaum Unterschiede in den Grafik-Tests, nur bei der CPU. Und auch das nur gerade so.

16 GB RAM mit einer Geschwindigkeit von 2933 MHz

Grafik-Score

Grafik-Test 1 (FPS)

Grafik-Test 2 (FPS)

CPU-Score

CPU Test
(FPS)

Time Spy Score

4475

30.25

24.88

6345

21.32

4681

8 GB RAM mit einer Geschwindigkeit von 3600 MHz

RAMWas die Grafik-Abteilung betrifft, hat sich kaum etwas verändert, nachdem wir auf 8 GB RAM verringerten. Der Gesamt-CPU-Score war ein bisschen höher als bei den 16 GB RAM, der auf eine niedrigere Geschwindigkeit getaktet war, aber die durchschnittlichen FPS im Test fielen niedriger aus.

8 GB RAM mit einer Geschwindigkeit von 3600 MHz

Grafik-Score

Grafik-Test 1 (FPS)

Grafik-Test 2 (FPS)

CPU-Score

CPU Test
(FPS)

Time Spy Score

4465

30.25

24.77

6114

20.54

4653

8 GB RAM mit einer Geschwindigkeit von 2133 MHz

RAMHier ist auch schon der letzte Test. Die bloßen 8 GB, getaktet auf die Standard-Geschwindigkeit von 2133 MHz, wie wird er abschneiden?

8 GB RAM mit einer Geschwindigkeit von 2133 MHz

Grafik-Score

Grafik-Test 1 (FPS)

Grafik-Test 2 (FPS)

CPU-Score

CPU Test
(FPS)

Time Spy Score

4470

30.22

24.85

5678

19.08

4617

Für welche RAM-Geschwindigkeit sollte man sich entscheiden?

Sogar mit so wenig Arbeitsspeicher wie den acht Gigabyte mit der Standard-Taktgeschwindigkeit gibt es keinen Unterschied in der Performance der Benchmark-Tests, zumindest nicht, solange man von der Grafik spricht. Genau genommen gibt es, trotz dem Unterschied in der RAM-Geschwindigkeit, keine bedeutenden Auswirkungen auf die Grafik. Unterschiede ließen sich nur in den CPU-Tests feststellen.

Dies liegt daran, dass Programme wie Spiele (mit ein paar Ausnahmen hier und dort) eher grafik-intensiv sind, als alles andere und deshalb auch mehr Arbeit von der Grafikkarte (und deren integriertem RAM) und dem Prozessor erfordert, als vom RAM.

Wo die Hauptgeschwindigkeiten eines Arbeitsspeichers wirklich im Vorteil liegen, ist im Multitasking, wie beispielsweise der gleichzeitigen Verwendung von mehreren Programmen, dem Streaming während dem Gaming und auch der Schaffung von Inhalten.

Fazit

Wir haben also gelernt, wir RAM funktioniert, was die Geschwindigkeiten wirklich aussagen und wir haben einen Blick auf ein paar Benchmark-Tests geworfen, um herauszufinden, wie die RAM-Geschwindigkeiten das System beeinflussen, was grafisch aufwendige Aufgaben im Vergleich zu Prozessorarbeiten betrifft.

Im Moment verwende ich 32 GB Arbeitsspeicher mit einer Geschwindigkeit von 2933 MHz. Ich nutze meinen Rechner für High-End-Gaming, aber auch für Content Creation. Welche RAM-Geschwindigkeit und welches Timing wird es also beim eigenen, individuellen Setup werden?

Gerne darf man es uns wissen lassen, ob dieser Artikel auf irgendeine Art und Weise geholfen hat oder wenn man andere Fragen betreffend Arbeitsspeicher hat, die wir noch beantworten sollten.

Weiterlesen:
Wie erhöht man in Spielen die FPS
Wie viel VRAM brauche ich fürs Gaming

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